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基于模型预测控制的永磁同步电机驱动开路故障诊断
Current-Based Open-Circuit Fault Diagnosis for PMSM Drives With Model Predictive Control
Wentao Huang · Jiachen Du · Wei Hua · Wenzhou Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文针对电压源逆变器驱动的永磁同步电机(PMSM),提出了一种基于模型预测控制(MPC)的开路故障(OCF)诊断方法。该方法主要包含故障检测与定位两个环节,通过分析归一化代价函数的变化,有效提升了驱动系统的可靠性。
解读: 该文献提出的基于MPC的故障诊断技术对阳光电源的电机驱动类业务(如风电变流器)具有重要的参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS,但其风电变流器同样采用电力电子变换器架构。通过将MPC代价函数分析引入故障诊断,可以提升变流器在极端工况下的自诊断能力,减少停机时间。建议研发团队关注...
用于永磁同步电机驱动谐波电流抑制的离散时间频域扰动观测器及其低延迟实现
Discrete-Time Frequency-Domain Disturbance Observer to Mitigate Harmonic Current in PMSM Drives and the Implementation With Reduced Delay
Mingjin Hu · Wei Hua · Chenwen Cheng · Yuchen Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种离散时间频域扰动观测器(DOB),旨在解决传统DOB在变频驱动中因Q滤波器阶数过高导致的离散化、数值精度及频率适应性挑战。通过优化设计,该方法有效抑制了永磁同步电机(PMSM)中的谐波电流,并实现了低延迟的工程应用。
解读: 该研究提出的高性能扰动观测器及低延迟控制策略,在电机控制领域具有通用性。对于阳光电源而言,该技术可优化风电变流器中发电机侧的控制性能,提升谐波抑制能力,从而改善电能质量。此外,该算法在降低计算延迟方面的优化思路,也可借鉴应用于iSolarCloud智能运维平台下的高频数据处理或储能变流器(PCS)的...
利用分体式螺线管耦合器增强10kW水下自主航行器无线充电系统的轴向错位容忍度
Enhanced Axial Misalignment Tolerance in a 10-kW Autonomous Underwater Vehicle Wireless Charging System Utilizing a Split Solenoid Coupler
Amr Mostafa · Yao Wang · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于水下自主航行器(AUV)的10kW无线充电系统,采用分体式螺线管耦合器以提升轴向错位容忍度。有限元分析表明,该设计在降低电感波动方面优于传统结构,耦合系数波动降低了22%,且在抗偏移性能上表现出显著优势。
解读: 该文献研究的无线电能传输(WPT)技术及分体式耦合器设计,主要应用于水下特定场景,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务在应用环境和功率等级上存在差异。然而,其核心的磁耦合机构优化及有限元仿真分析方法,可为阳光电源未来探索高功率密度、高容错性的无线充电技术储备提供参考。建议研发团队关注该结构在提升系统抗...
无刷同步电机无传感器启动控制的转子位置估计误差改进方法
The Rotor Position Estimation Error Improved Method for Sensorless Starting Control of Brushless Synchronous Machine
Jiadan Wei · Heng Lu · Hua Xue · Zhuoran Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种针对无刷同步电机的无传感器启动控制方法,通过向主励磁机定子绕组而非主发电机注入高频信号。研究分析了旋转整流器及各类滤波器非线性环节对转子位置估计误差的影响,并提出了相应的改进策略以提升启动控制精度。
解读: 该技术主要针对无刷同步电机(常用于风力发电机组)的无传感器启动控制,对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。通过优化励磁机侧的高频信号注入与位置估计,可提升风电机组在低速或启动阶段的控制稳定性,减少对物理传感器的依赖,从而降低系统成本并提高可靠性。建议研发团队关注该非线性补偿算法,探索其在风电变流器...
一种具有混合恒流和恒压输出的多米诺型负载无关感应电能传输系统
A Domino-Type Load-Independent Inductive Power Transfer System With Hybrid Constant-Current and Constant-Voltage Outputs
Yao Wang · Zhonghao Dongye · Hua Zhang · Chong Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种多米诺型感应电能传输(IPT)系统,实现了负载无关的混合恒流(CC)和恒压(CV)输出。该系统结构简单,具备长距离传输能力。相比现有设计,其创新点在于通过更少的线圈和铁氧体材料实现了高效的能量传输,为多负载应用提供了灵活的解决方案。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线连接为主,但多米诺型IPT技术在长距离、多负载传输方面的灵活性,可作为未来大功率无线充电桩或移动充电场景的储备技术。建议研发团队关注其在降低磁性元件成本和提升传输效率方面的拓扑优化...
用于大空气间隙电容式电能传输的六极板电容耦合器以降低电场辐射
Six-Plate Capacitive Coupler to Reduce Electric Field Emission in Large Air-Gap Capacitive Power Transfer
Hua Zhang · Fei Lu · Heath Hofmann · Weiguo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种用于大空气间隙电容式电能传输的六极板耦合器,旨在降低对周围环境的电场辐射。相比传统的四极板水平结构,该方案通过在内外四极板上下方增加两个极板,实现了有效的屏蔽效应,从而优化了电场分布并提升了传输性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)领域,虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统,但在电动汽车充电桩及未来车网互动(V2G)场景中,无线充电技术是重要的技术储备。六极板耦合器通过屏蔽效应降低电场辐射,符合未来充电设施对电磁兼容性(EMC)日益严苛的合规要求。建议研发团队关注该拓扑在提升大...
五腿双动子永磁直线电机牵引系统的双层前馈控制
Dual-Level Located Feedforward Control for Five-Leg Two-Mover Permanent-Magnet Linear Motor Traction Systems
Wei Wang · Zhixiang Lu · Wei Hua · Zheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对由一个五腿电压源逆变器(VSI)驱动两个三相动子的永磁直线电机牵引系统,本文提出了一种基于模型预测电流控制(MPCC)的双层前馈控制(DLFC)策略。该方法将系统划分为动子层和逆变器层,通过双层前馈机制有效提升了多动子协同运行的控制精度与动态响应性能。
解读: 该文献探讨的多电机驱动及多腿逆变器拓扑,在电力电子控制算法层面具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS,但其提出的模型预测控制(MPC)优化及多目标解耦控制策略,可迁移至阳光电源的组串式逆变器或大型储能变流器(如PowerTitan系列)的并网控制中,特别是在应对复杂电网工况...
空间矢量选择与输入位移角对电流源整流器开关电压应力的影响
Impact of Space Vector Selection and Input Displacement Angle on Switch Voltage Stress of Current Source Rectifier
Yupeng Wei · Xiaoqiang Guo · Zhigang Lu · Changchun Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
三相电流源整流器因其灵活的电压调节、高可靠性和快速动态响应而备受关注。然而,开关管过高的电压应力会增加系统成本并降低可靠性。本文研究了空间矢量选择和输入位移角对开关电压应力的影响,旨在通过优化调制策略来降低电压应力,从而提升系统整体性能与可靠性。
解读: 该研究关注电流源整流器的开关电压应力优化,对阳光电源的电力电子变换技术具有参考价值。虽然阳光电源主流产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)多采用电压源型拓扑,但在大功率变流器及特定工业电源应用中,对开关管电压应力的精确控制是提升功率密度和可靠性的关键。建议研发团队借鉴文中关于空间矢量选...
五桥双动子永磁电机驱动的容错预测控制
Fault-Tolerant Predictive Control for Five-Leg Dual-Mover Permanent-Magnet Motor Drives
Wei Wang · Weijie Tian · Zhixiang Lu · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文针对五桥双动子永磁直线电机驱动系统提出了一种容错预测控制(FTPC)策略。在发生开路故障导致一相绕组和一桥臂失效后,系统利用剩余的四桥臂和五个健康绕组继续运行。该方法通过优化控制算法,实现了故障后的稳定运行,提升了驱动系统的可靠性。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制,虽然主要针对直线电机应用,但其核心思想——即在功率器件或桥臂发生故障后,通过重构控制算法实现系统降额运行,对阳光电源的逆变器及储能变流器(PCS)产品具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或高功率密度组串式逆变器中,若能引入类似的容错预测控制策略,...
一种具有恒压输出的S-CLC补偿负载无关感应功率传输系统
An S-CLC Compensated Load-Independent Inductive Power Relay System With Constant Voltage Outputs
Zhonghao Dongye · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Hua Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种S-CLC补偿网络,用于实现多串联模块门极驱动器的无线供电。该方案具备两大核心优势:一是实现了恒压(CV)输出且与负载无关,确保各接收端电压不受负载波动影响;二是S-CLC拓扑结构紧凑,易于集成,有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)及高频功率变换拓扑,与阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan)内部的辅助电源设计具有潜在关联。在组串式逆变器中,高压侧到低压侧的隔离供电是关键环节,S-CLC拓扑的负载无关特性可简化控制逻辑,提高多路驱动电源的稳定性。建议研发团队关注该拓扑在提升...
一种用于长距离多负载的负载无关无线电能传输系统
Load-Independent Wireless Power Transfer System for Multiple Loads Over a Long Distance
Chenwen Cheng · Fei Lu · Zhe Zhou · Weiguo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种利用中继线圈的新型长距离无线电能传输(WPT)系统,旨在为高压应用(如柔性交流输电系统)中的驱动电路提供电源。与传统仅在末端连接负载的系统不同,该方案优化了中继线圈的配置,实现了多负载下的高效能量传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,目前阳光电源的核心产品线(光伏逆变器、储能系统、充电桩等)主要基于有线电能转换与传输。虽然WPT在极端高压隔离场景或特定工业驱动电源中具有前瞻性,但短期内对现有产品线(如PowerTitan储能系统或组串式逆变器)的直接应用价值有限。建议关注其在高压驱动电路...
无变压器双接地逆变器先进拓扑综述
Overview of Recent Advanced Topologies for Transformerless Dual-Grounded Inverters
Xiaoqiang Guo · Han Zhang · Wei Tang · Zhigang Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文综述了无变压器逆变器拓扑,重点探讨了传统H桥逆变器中高频共模电压导致的漏电流问题。文章分析了双接地逆变器作为一种替代方案,通过将输入端与输出端接地连接,有效抑制共模电流,提升系统安全性与效率,并总结了该领域最新的先进拓扑结构。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器核心痛点——共模漏电流问题,对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)和户用逆变器产品线具有极高的参考价值。通过采用双接地拓扑,可以进一步优化逆变器在严苛环境下的漏电流抑制能力,提升安规性能。建议研发团队关注文中提到的新型拓扑,评估其在提升功率密度和降低EMI滤波器成本方面的潜力...
一种用于电动汽车充电应用的四极板紧凑型电容耦合器设计及LCL补偿拓扑
A Four-Plate Compact Capacitive Coupler Design and LCL-Compensated Topology for Capacitive Power Transfer in Electric Vehicle Charging Application
Hua Zhang · Fei Lu · Heath Hofmann · Weiguo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于大空气间隙电容式电能传输(CPT)的四极板紧凑型耦合器及其电路模型。通过将四块极板垂直排列而非水平排列,节省了电动汽车充电应用中的空间。同侧的两块极板紧密放置以维持较大的耦合电容。
解读: 该研究提出的紧凑型电容耦合器及LCL补偿拓扑,为电动汽车无线充电技术提供了高功率密度解决方案。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务线,该技术有助于提升充电设备的集成度和空间利用率,特别是在解决大间隙传输效率问题上具有参考价值。建议研发团队关注其在非接触式充电场景下的电磁兼容性与功率传输效率,探索将其作为...
不同PWM模式下三相电压源逆变器共模与差模性能的分析表征
Analytical Characterization of CM and DM Performance of Three-Phase Voltage-Source Inverters Under Various PWM Patterns
Yang Huang · Jared Walden · Andrew Foote · Hua Bai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对电机驱动系统中的共模(CM)和差模(DM)信号,提出了一种基于双傅里叶积分(DFI)的共模电压(CMV)分析模型,适用于多种脉宽调制(PWM)方案。该模型为深入理解逆变器电磁兼容性(EMC)及电流特性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线(组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS)具有重要意义。在电力电子系统中,CMV引起的漏电流是影响光伏系统安全及电磁兼容性的关键因素。通过DFI分析模型,研发团队可优化PWM调制策略,在设计阶段即有效抑制共模干扰,降低对滤波器体积的要求,从而提升PowerTitan...
地铁应用中初级永磁直线电机牵引系统的耦合容错控制
Coupled Fault-Tolerant Control of Primary Permanent-Magnet Linear Motor Traction Systems for Subway Applications
Wei Wang · Zhixiang Lu · Yanan Feng · Weijie Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文针对地铁初级永磁直线电机牵引系统,提出了一种耦合容错控制(C-FTC)策略。通过将故障动子与健康动子耦合,该策略实现了在电流传感器故障情况下的连续运行。以健康动子作为参考,通过重构开关状态,确保了系统在故障状态下的鲁棒性与稳定性。
解读: 该文献提出的耦合容错控制策略主要针对直线电机牵引系统,虽然与阳光电源核心的光伏及储能业务(如逆变器、PCS)在应用场景上存在差异,但其核心思想——即通过多模块耦合实现故障冗余与连续运行,对阳光电源的电力电子产品具有借鉴意义。特别是在PowerTitan等大型储能系统或多机并联的组串式逆变器系统中,当...
基于单直流侧电流传感器的永磁直线电机双矢量模型预测控制
Dual-Vector Located Model Predictive Control With Single DC-Link Current Sensor for Permanent-Magnet Linear Motor Drives
Wei Wang · Zhixiang Lu · Weijie Tian · Wei Hua 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对永磁直线电机驱动系统的双矢量模型预测控制(DL-MPC)方法。该方法仅使用单个直流侧电流传感器,通过采样直流侧电流并结合所选的有功电压矢量来重构三相电流,并定义了相电流下沉数以评估重构精度,有效降低了传感器成本并提升了控制性能。
解读: 该研究提出的单传感器电流重构技术及双矢量模型预测控制(MPC)算法,对阳光电源的逆变器及电机驱动类产品具有参考价值。在光伏组串式逆变器或储能变流器(PCS)中,通过减少电流传感器数量可有效降低系统成本并提高硬件可靠性。此外,MPC算法在提升系统动态响应速度方面的优势,可应用于阳光电源的高性能电机驱动...
电网扰动下电流源型变换器的零动态直流母线电压控制
Zero Dynamic DC-Link Voltage Control for Current Source Converter Under Grid Disturbances
Yong Yang · Xiaoqiang Guo · Hao Ding · Zhigang Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
直流母线动态响应是电流源型变换器(CSC)的关键问题。在电网扰动下,直流母线电压响应缓慢,影响输出波形质量并可能损坏变换器。本文提出了一种实现直流母线电压零动态控制的新方法,旨在解决现有方案在电网扰动下响应滞后的技术瓶颈。
解读: 该研究聚焦于电流源型变换器(CSC)的直流侧动态控制。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS多采用电压源型拓扑(VSC),但随着电网环境日益复杂,对变换器在弱电网下的动态响应要求不断提高。该零动态控制策略可为阳光电源在构网型(GFM)逆变器及未来新型拓扑研发中提供控制算法参考,特别是在提升系统...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器(SSCB)中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统(WEPUS)。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输(IPT)技术,为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源,有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题,提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器(PCS)设计中,高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计,减少物理布线,提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...
氟化协同调控Na2FePO4F正极晶格与界面以提升钠离子存储性能
Fluorination-enabled synergistic engineering of lattice and interface in Na2FePO4F cathode for enhanced sodium-ion storage
Xi Zhou · Ze-Rong Deng · Lu-Lu Zhang · Biao-Yang Li 等8人 · Applied Physics Letters · 2026年2月 · Vol.128
本文提出氟化协同工程策略,同步优化Na2FePO4F正极的晶格结构与界面特性:拓宽Na+迁移通道、强化Fe–F键、构建缺陷富集界面,显著提升钠离子扩散动力学、结构稳定性和界面电荷转移能力,实现优异倍率性能(5 C下80.2 mAh g⁻¹)和长循环稳定性(200次后容量保持率89.3%)。
解读: 该研究面向钠离子电池正极材料的本征改性,直接支撑阳光电源在新型电化学储能系统(如PowerTitan、ST系列PCS适配的钠电方案)中的材料兼容性升级与性能边界拓展。氟化协同设计可指导BMS对钠电SOC/SOH的高精度建模,并为PCS提供更宽温域、更高倍率的钠电接口参数依据。建议阳光电源在用户侧储能...
故障电流限流器的最优配置与定容:一种考虑输电切换的电压稳定约束方法
Optimal Placement and Sizing of Fault Current Limiters: A Voltage- Stability-Constrained Approach Considering Transmission Switching
Jingbo Zhao · Haocheng Hua · Chuan He · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
随着电力系统网络结构扩展及先进设备的引入,短路电流持续增长制约了系统发展。故障电流限流器(FCL)与输电切换(TS)是抑制短路电流的常用手段,但TS可能影响电压稳定性,且现有研究缺乏对FCL投资与TS协同优化的统一框架。本文提出一种计及电压稳定约束的规划模型,兼顾FCL的选址定容与TS的经济性及限流效果。通过建立FCL投资与TS对短路电流影响的混合整数线性规划(MILP)模型,并融入电压稳定约束以防止线路切换后发生电压失稳。基于IEEE 30节点和118节点系统的仿真结果验证了该模型在经济性与电...
解读: 该故障电流限流与电压稳定协同优化技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及ST系列储能变流器具有重要应用价值。随着高比例新能源接入,储能系统并网点短路电流水平持续攀升,威胁设备安全。研究提出的FCL优化配置方法可指导阳光电源在储能系统PCS设计中集成限流功能,通过构网型GFM控制算法实现故障电...
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